Conceptos Básicos
¿Qué es una dirección IP?
Los equipos se comunican a través de Internet mediante el protocolo IP (Protocolo de Internet). Este protocolo utiliza direcciones numéricas denominadas direcciones IP compuestas por cuatro números enteros (4 bytes) entre 0 y 255, y escritos en el formato xxx.xxx.xxx.xxx. Por ejemplo, 194.153.205.26 es una dirección IP en formato técnico.
Los equipos de una red utilizan estas direcciones para comunicarse, de manera que cada equipo de la red tiene una dirección IP exclusiva.
¿Qué significa DNS?
Cada equipo conectado directamente a Internet tiene al menos una dirección IP específica. Sin embargo, los usuarios no desean trabajar con direcciones numéricas, como por ejemplo 194.153.205.26, sino con un nombre de dominio o más específicamente, con direcciones (llamadas direcciones FQDN) como por ejemplo es.kioskea.net. Es posible asociar nombres en lenguaje normal con direcciones numéricas gracias a un sistema llamado DNS (Sistema de Nombres de Dominio).
¿Qué es un router?
Un router es un dispositivo de interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.
Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo deseado.
Además de su función de enrutar, los routers también se utilizan para manipular los datos que circulan en forma de datagramas, para que puedan pasar de un tipo de red a otra. Como no todas las redes pueden manejar el mismo tamaño de paquetes de datos, los routers deben fragmentar los paquetes de datos para que puedan viajar libremente.
¿Qué significa NAT?
Como seguramente muchos habrán oído hablar, hay dos tipos (en realidad más, pero sólo nos interesan estos dos) de direcciones IP: direcciones públicas y direcciones privadas.
Las direcciones privadas son rangos especiales de direcciones IP que se reservan para ser utilizadas en redes locales, y se llaman privadas (o no-enrutables) porque no pueden ser utilizadas en Internet. Los routers intermedios que componen todo Internet, no “entienden” este tipo de direcciones y no las encaminan.
Esto da una gran flexibilidad para configurar redes locales, ya que por ejemplo, yo puedo tener en mi red local direcciones del tipo 192.168.0.0, y mi vecino también, pero como esas direcciones no salen de la red local no hay ningún conflicto. Esto no pasa con las direcciones públicas, que son las que se usan en Internet, y han de pertenecer a un único equipo (host); no puede haber varios con la misma IP pública.
Por esto se tiene el problema, que cuando nosotros enviamos a Internet (a google, por ejemplo) algo desde nuestra red local, en el paquete que enviamos figura como IP de origen nuestra IP privada y como va a poder devolvernos el paquete (en ese caso google) si ha de devolverlo a una IP que no puede ser usada en Internet.
La solución a este problema es NAT: "Network Address Translation" (o Traducción de Direcciones de RED).
La idea básica que hay detrás de NAT es traducir las IPs privadas de la red en una IP publica para que la red pueda enviar paquetes al exterior; y traducir luego esa IP publica, de nuevo a la IP privada del pc que envió el paquete, para que pueda recibirlo una vez llegada la respuesta.
¿Qué es un firewall ?Un firewall es un dispositivo que filtra el tráfico entre redes, como mínimo dos. El firewall puede ser un dispositivo físico o un software sobre un sistema operativo. En general debemos verlo como una caja con dos o mas interfaces de red en la que se establecen una reglas de filtrado con las que se decide si una conexión determinada puede establecerse o no. Incluso puede ir más allá y realizar modificaciones sobre las comunicaciones, como el NAT.
Esa sería la definición genérica, hoy en dia un firewall es un hardware especifico con un sistema operativo o una IOS que filtra el tráfico TCP/UDP/ICMP/../IP y decide si un paquete pasa, se modifica, se convierte o se descarta. Para que un firewall entre redes funcione como tal debe tener al menos dos tarjetas de red. Esta sería la tipología clásica de un firewall:
Figura 1: esquema de firewall típico entre red local e internet
Esquema típico de firewall para proteger una red local conectada a internet a través de un router. El firewall debe colocarse entre el router (con un único cable) y la red local (conectado al switch o al hub de la LAN).
Dependiendo de las necesidades de cada red, puede ponerse uno o más firewalls para establecer distintos perímetros de seguridad en torno a un sistema. Es frecuente también que se necesite exponer algún servidor a internet (como es el caso de un servidor web, un servidor de correo, etc..), y en esos casos obviamente en principio se debe aceptar cualquier conexión a ellos. Lo que se recomienda en esa situación es situar ese servidor en lugar aparte de la red, el que denominamos DMZ o zona desmilitarizada. El firewall tiene entonces tres entradas:
Figura 2: esquema de firewall entre red local e internet con zona DMZ para servidores expuestosEn la zona desmilitarizada se pueden poner tantos servidores como se necesiten. Con esta arquitectura, permitimos que el servidor sea accesible desde internet de tal forma que si es atacado y se gana acceso a él, la red local sigue protegida por el firewall. Esta estructura de DMZ puede hacerse también con un doble firewall (aunque como se ve se puede usar un único dispositivo con al menos tres interfaces de red). Sería un esquema como este:
Figura 3: esquema de firewall entre red local e internet con zona DMZ para servidores expuestos creado con doble firewall (perímetro)
Los firewalls se pueden usar en cualquier red. Es habitual tenerlos como protección de internet en las empresas, aunque ahí también suelen tener una doble función: controlar los accesos externos hacia dentro y también los internos hacia el exterior; esto último se hace con el firewall o frecuentemente con un proxy (que también utilizan reglas, aunque de más alto nivel).También, en empresas de hosting con muchos servidores alojados lo normal es encontrarnos uno o más firewalls ya sea filtrando toda la instalación o parte de ella:
Figura 4: esquema de firewall entre redes, en la que solo se filtra y no se hace NAT
Sea el tipo de firewall que sea, generalmente no tendrá mas que un conjunto de reglas en las que se examina el origen y destino de los paquetes del protocolo tcp/ip. En cuanto a protocolos es probable que sean capaces de filtrar muchos tipos de ellos, no solo los tcp, también los udp, los icmp, los gre y otros protocolos vinculados a vpns. Este podría ser (en pseudo-lenguaje) el conjunto de reglas de un firewall del primer gráfico (figura 1):
- Politica por defecto ACEPTAR
- Todo lo que venga de la red local al firewall ACEPTAR
- Todo lo que venga de la ip de mi casa al puerto tcp 22 ACEPTAR
- Todo lo que venga de la ip de casa del jefe al puerto tcp 1723 ACEPTAR
- Todo lo que venga de hora.rediris.es al puerto udo 123 ACEPTAR
- Todo lo que venga de la red local y vaya al exterior ENMASCARAR
- Todo lo que venga del exterior al puerto tcp 1 al 1024 DENEGAR
- Todo lo que venga del exterior al puerto tcp 3389 DENEGAR
- Todo lo que venga del exterior al puerto udp 1 al 1024 DENEGAR
En definitiva lo que se hace es:
- Habilita el acceso a puertos de administración a determinadas IPs privilegiadas
- Enmascara el trafico de la red local hacia el exterior (NAT, una petición de un pc de la LAN sale al exterior con la ip pública), para poder salir a internet
- Deniega el acceso desde el exterior a puertos de administración y a todo lo que este entre 1 y 1024.
Hay dos maneras de implementar un firewall:
- Política por defecto ACEPTAR: en principio todo lo que entra y sale por el firewall se acepta y solo se denegará lo que se diga explícitamente.
- Política por defecto DENEGAR: todo esta denegado, y solo se permitirá pasar por el firewall aquellos que se permita explícitamente
Como es obvio imaginar, la primera política facilita mucho la gestión del firewall, ya que simplemente nos tenemos que preocupar de proteger aquellos puertos o direcciones que sabemos que nos interesa; el resto no importa tanto y se deja pasar. Por ejemplo, si queremos proteger una máquina linux, podemos hacer un netstat -ln (o netstat -an, o netstat -puta grep LISTEN), saber que puertos están abiertos, poner reglas para proteger esos puertos y ya está.
En cambio, si la política por defecto es DENEGAR, a no ser que lo permitamos explícitamente, el firewall se convierte en un auténtico MURO infranqueable. El problema es que es mucho más difícil preparar un firewall así, y hay que tener muy claro como funciona el sistema (sea iptables o el que sea) y que es lo que se tiene que abrir sin caer en la tentación de empezar a meter reglas super-permisivas. Esta configuración de firewall es la recomendada, aunque no es aconsejable usarla si no se domina mínimamente el sistema. Uno de los objetos principales de este documento es mostrar la forma de crear este tipo de firewalls.
IMPORTANTE:
El orden en el que se ponen las reglas de firewall es determinante. Normalmente cuando hay que decidir que se hace con un paquete se va comparando con cada regla del firewall hasta que se encuentra una que le afecta (match), y se hace lo que dicte esta regla (aceptar o denegar); después de eso NO SE MIRARÁN MÁS REGLAS para ese paquete.
¿Cuál es el peligro? Si ponemos reglas muy permisivas entre las primeras del firewall, puede que las siguientes no se apliquen y no sirvan de nada.
¿Qué es un Núcleo o Kernel?
El Núcleo o Kernel es un software que actúa de sistema operativo. Es el principal responsable de facilitar a los distintos programas acceso seguro al hardware de la computadora o en forma más básica, es el encargado de gestionar recursos, a través de servicios de llamada al sistema. Como hay muchos programas y el acceso al hardware es limitado, también se encarga de decidir qué programa podrá hacer uso de un dispositivo de hardware y durante cuánto tiempo, lo que se conoce como multiplexado.
existen firwalls en las redes linux??